(優(yōu)選)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)精選習(xí)題課課件

1、（優(yōu)選）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)精選習(xí)題課3.圖示為某簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象。根據(jù)圖象寫(xiě)出該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式4.A、B之間的相位差是 （ ） AB5.如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A、t1和t3時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度相同B、從t1到t2 這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度方向和加速度方向相同 C、從 t2到 t3這段時(shí)間內(nèi)速度變小，而加速度變大D、 t1和t3 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相同t/sx/cm8-8t1t2t3D6.(2009天津高考)某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為 則質(zhì)點(diǎn)( )A.第1 s末與第3 s末的位移相同B. 第1 s末與第3 s末的速度相同C. 3 s末至5 s末的位移方向都相同D. 3

2、s末至5 s末的速度方向都相同解析:將t1=1 s,t2=3 s代入方程可知,位移相等,故A選項(xiàng)正確.由振動(dòng)方程可知T=8 s,第1 s末到第3 s末相差 T,位移相同.故第1 s末和第3 s末速度方向相反,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤.同理可知C選項(xiàng)錯(cuò)誤.D選項(xiàng)正確.答案:AD7、一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，先后以相同的動(dòng)量依次通過(guò)A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)1s，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)1s又第二次通過(guò)B點(diǎn)，在這2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的總路程為12cm，則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和振幅分別為 A、3s,6cm B、4s,6cm C、4s,9cm D、2s,8cm【B】 例8、一端固定于水平面上的豎直彈簧連著一塊質(zhì)量為M的薄板，板上放一質(zhì)量為m

3、的小木塊(如圖).現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為A.若要求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小木塊都不脫離薄板，問(wèn)應(yīng)選擇倔強(qiáng)系數(shù)值為多大的彈簧? 解：在最高點(diǎn)，m要不脫離木板，對(duì)m，mg- N=ma N0 a g對(duì)整體 (M+m)a=kAk= (M+m)a/A (M+m)g /A練習(xí)、如圖所示，木塊的質(zhì)量為M，小車(chē)的質(zhì)量為m，它們之間的最大靜摩擦力為f，在倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧作用下，沿水平地面做簡(jiǎn)諧振動(dòng).為了使木塊與小車(chē)在振動(dòng)中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則它們的振幅不應(yīng)大于多少? Mmk 答： 例9、如圖所示，豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩球，其質(zhì)量mA=0.1kg、mB=0.5kg。 靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)15cm

4、，若剪斷A、B間的細(xì)線(xiàn)，則A作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振幅和最大加速度為多少？解答：由兩球靜止時(shí)的力平衡條件，得彈簧的勁度系數(shù)為：=40N/m。剪斷A、B間細(xì)線(xiàn)后，A球靜止懸掛時(shí)的彈簧的伸長(zhǎng)量為彈簧下端的這個(gè)位置就是A球振動(dòng)中的平衡位置。 懸掛B球后又剪斷細(xì)線(xiàn)，相當(dāng)于用手把A球下拉后又突然釋放，剛剪斷細(xì)線(xiàn)時(shí)彈簧比靜止懸掛A球多伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度就是振幅，即A=x-xA=15cm-2.5cm=12.5cm振動(dòng)中A球的最大加速度為=50m/s2。 練習(xí)、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng),在圖的4個(gè)函數(shù)圖像中,正確表達(dá)加速度a與對(duì)平衡位置的位移x的關(guān)系應(yīng)是( ).D練習(xí)、（95年全國(guó)）一彈簧振子作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)：A

5、、若t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的位移大小相等、方向相同，則t一定等于T的整數(shù)倍。B、若t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的速度大小相等、方向相反則t一定等于T/2的整數(shù)倍。C、若t=T，則在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等D、若t=T/2，則在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等【C】練習(xí)、如圖所示，一彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)a、b兩點(diǎn)的速度相同，若它從a到b歷時(shí)02s，從b再回到a的最短時(shí)間為04s，則該振子的振動(dòng)頻率為（ ） A、1Hz B、1.25Hz C、2Hz D、25HzB解析：振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)速度相同，根據(jù)彈簧振子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，不難判斷a、b兩點(diǎn)對(duì)平衡位置（O點(diǎn)）

6、一定是對(duì)稱(chēng)的，振子由b經(jīng)O到a所用的時(shí)間也是02s，由于“從b再回到a的最短時(shí)間是04s，”說(shuō)明振子運(yùn)動(dòng)到b后是第一次回到a點(diǎn)，且Ob不是振子的最大位移。設(shè)圖中的c、d為最大位移處，則振子從bcb歷時(shí)02s，同理，振子從ada，也歷時(shí)02s，故該振子的周期T08s，根據(jù)周期和頻率互為倒數(shù)的關(guān)系，不難確定該振子的振動(dòng)頻率為125Hz。 綜上所述，本題應(yīng)選擇（B）。9.如圖所示，在質(zhì)量為M的無(wú)下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m（Mm）的D、B兩物體箱子放在水平地面上，平衡后剪斷D、B間的連線(xiàn)，此后D將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)當(dāng)D運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，木箱對(duì)地壓力為（ ）A、Mg； B（Mm）g；C、（Mm）g ；

7、 D、（M2m）gA 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置0點(diǎn)附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),若從0點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)3s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn);若再繼續(xù)運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)2s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn);則質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需要的時(shí)間是：A、8s B、4s C、14s D、(10/3)sCD例題10：練習(xí). 如圖所示，水平桌面上的木質(zhì)框架質(zhì)量為M，懸掛在框架上的輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，鐵球質(zhì)量為m.讓鐵球上下振動(dòng)起來(lái)試分析計(jì)算：鐵球的振幅多大時(shí)，木質(zhì)框架才不會(huì)離開(kāi)桌面？解析：框架離開(kāi)桌面，是指框架受桌面的支持力為零；此時(shí)對(duì)框架進(jìn)行受力分析，可知彈簧應(yīng)有向上的彈力恰等于框架的重力，由此可得彈簧的被壓縮量根據(jù)振幅定義，找出平衡位置，則振幅可求框架的重力

8、為Mg，只有鐵球處在最高位置、彈簧被壓縮、框架受到豎直向上的彈力等于Mg時(shí)，框架對(duì)桌面的壓力恰好減小到零11.一根自由長(zhǎng)度為10 cm的輕彈簧,下端固定,上端連一個(gè)質(zhì)量為m的物塊P.在P上再放一個(gè)質(zhì)量m的物塊Q,系統(tǒng)靜止后,彈簧長(zhǎng)度為6 cm,如右圖所示,如果迅速向上移去Q,物塊P將在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),此后彈簧的最大長(zhǎng)度是( )A.8 cm B.9 cmC.10 cmD.11 cm解析:由題可知物塊P在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).平衡位置是重力和彈簧彈力相等的位置,由題中條件可得此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為8 cm,P剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧長(zhǎng)度為6 cm,所以彈簧的最大長(zhǎng)度是10 cm,C選項(xiàng)正確.答案:C12.關(guān)于

9、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期,以下說(shuō)法正確的是( )A.間隔一個(gè)周期的整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻物體的振動(dòng)情況相同B.間隔半個(gè)周期的奇數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻,物體的速度和加速度可能同時(shí)相同C.半個(gè)周期內(nèi)物體的動(dòng)能變化一定為零D.一個(gè)周期內(nèi)物體的勢(shì)能變化一定為零解析:根據(jù)周期的意義可知,物體完成一次全振動(dòng),所有的物理量都恢復(fù)到初始狀態(tài),故A選項(xiàng)正確.當(dāng)間隔半周期的奇數(shù)倍時(shí),所有的矢量都變得大小相等,方向相反,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤.CD選項(xiàng)正確.答案:ACD 如圖所示，是某簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象，試由圖象判斷下列說(shuō)法哪些正確：( )A、振幅是6cm B、周期是8s C、4s末擺球速度為負(fù)，振動(dòng)加速度為零 D、第6s末擺球的加速度為正，速度為零E、

10、第9s末擺球的加速度為正，速度為正BCD13: 14.一個(gè)在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子的振動(dòng)周期是0.025s，當(dāng)振子從平衡位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，在0.17s時(shí)刻，振子的運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A正在向左做減速運(yùn)動(dòng) B正在向右做加速運(yùn)動(dòng) C加速度正在減小 D動(dòng)能正在減小15、當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的（ ） A振子在振動(dòng)過(guò)程中，速度相同時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度一定相等B振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈力始終做負(fù)功C振子在振動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D振子在振動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒CD16:質(zhì)量為M的物體B與彈簧相連，在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)

11、過(guò)程中， 當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)位置時(shí),輕輕把質(zhì)量為m的物體A放置在物體B上,它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，試分析系統(tǒng)的能量與振動(dòng)的周期如何變化BA若B當(dāng)運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí),把A輕輕放上呢?F=(m1+m2)g17、一較長(zhǎng)的彈簧兩端拴著質(zhì)量分別為m1和m2的物體，今將m2放于水平面上，緩緩向下加力將m1往下壓，如圖，m1到最低點(diǎn)時(shí)所施壓力大小為F若要求撤去F后m1跳起將m2拉得跳離桌面，F(xiàn)至少多大？ 延伸18.如右圖所示,物體A置于物體B上,一輕彈簧一端固定,另一端與B相連,在彈性限度范圍內(nèi),A和B在光滑水平面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),并保持相對(duì)靜止.則下列說(shuō)法正確( )A.A和B均做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B

12、.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比C.B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功,而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B不做功D.B對(duì)A的靜摩擦力始終對(duì)A做正功,而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B做負(fù)功解析:物體AB保持相對(duì)靜止,在輕質(zhì)彈簧的作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故A正確;對(duì)AB整體由牛頓第二定律-kx=(mA+mB)a,對(duì)A用牛頓第二定律Ff=mAa,解得: 故B正確;在靠近平衡位置的過(guò)程中,B對(duì)A的摩擦力對(duì)A做正功.在遠(yuǎn)離平衡位置的過(guò)程中,B對(duì)A的摩擦力對(duì)A做負(fù)功,A對(duì)B的摩擦力也做功,故CD選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案:AB19:如右圖所示,一彈簧振子在AB間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),平衡位置為O.已知振子質(zhì)量為M,若振子運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)將一質(zhì)量為m的物體

13、放到M的上面,且m和M間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)地一起運(yùn)動(dòng),下述正確的是( )A.振幅不變B.振幅減小C.最大動(dòng)能不變D.最大動(dòng)能減小解析:振子運(yùn)動(dòng)到B時(shí)速度為零,此時(shí)放上m,系統(tǒng)此時(shí)的總能量為彈簧的彈性勢(shì)能.由于運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒,所以振幅保持不變,因此A選項(xiàng)正確,B錯(cuò)誤;由于機(jī)械能守恒,最大動(dòng)能不變,所以C正確,D錯(cuò)誤.答案:AC點(diǎn)評(píng):同一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的能量只由振幅決定,即振幅不變系統(tǒng)能量不變,當(dāng)位移最大時(shí)系統(tǒng)的能量體現(xiàn)為勢(shì)能,動(dòng)能為零,當(dāng)處于平衡位置時(shí)勢(shì)能為零,動(dòng)能最大,這兩點(diǎn)是解決此類(lèi)問(wèn)題的突破口.20.在光滑水平面上有一彈簧振子,彈簧的勁度系數(shù)為k,振子質(zhì)量為M,振動(dòng)的最大速度為v0,如右圖所示,當(dāng)振子在最大位移為A的時(shí)刻把質(zhì)量為m的物體輕放其上,則:(1)要保持物體和振子一起振動(dòng)起來(lái),兩者間的摩擦因數(shù)至少是多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(2)一起振動(dòng)時(shí),兩者過(guò)平衡位置的速度多大?振幅又是多少?解析:放物體前最大回復(fù)力F=kA,振動(dòng)的最大機(jī)械能為